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三维3D封装技术介绍

发布日期:2023-02-22 发布者:合明科技 浏览次数:809

三维封装技术利用了 SiC 功率器件垂直型的结构特点,将开关桥臂的下管直接叠在上管之上,消除了桥臂中点的多余布线,可将回路寄生电感降至1nH 以下。Vagnon于 2008 年即提出了利用金属片直连的模块单元,如图10(a)所示,并基于此封装制作了 Buck 变换器模块。

实验测试表明,该 3D 封装模块基本消除了共源极电感,而且辐射电磁场相比于传统模块大大减小,共模电流也得到了很好的抑制。类似的,文献将 SiCMOSFET芯片嵌入 PCB 内部,形成如图 10(b)所示的 3D 封装形式。芯片表面首先经过镀铜处理,再借由过孔沉铜工艺将芯片电极引出,最后使用PCB 层压完成多层结构,图 10(c)为实物模块。得益于PCB 的母排结构,模块回路电感仅有 0.25nH,并可同时实现门极的开尔文连接方式。

该封装的功率密度极高,如何保证芯片温度控制是一大难点,外层铜厚和表面热对流系数对芯片散热影响很大。除功率芯片之外,无源元件如磁芯,电容等均可通过适当的方式嵌入 PCB 当中以提高功率密度。

1-三维(3D)封装技术与先进封装清洗剂介绍,合明科技.png

由上述新型结构可以看出,为充分发挥 SiC 器件的优势,提高功率密度,消除金属键合线连接是一种趋势。通过采用各种新型结构,降低模块回路寄生电感值,减小体积是推进电力电子走向高频、高效、高功率密度的保证。

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